HOLTEK e-Link32 Pro MCU 调试适配器使用指南

销号	姓名	描述
1、3、5、8	电源、地	调试适配器和目标的电源连接单片机。
2、4	SWDIO、SWCLK	用于通信的数据和时钟信号。
6、10	预订的	无需连接。
7、9	VCOM_RXD、VCOM_TXD	用于串行通信的虚拟 COM 端口。

如果设计定制板，建议包含一个 5 针 SWD 连接器，带有 VDD、GND、SWDIO、SWCLK 和 nRST 连接，以兼容 e-Link32 Pro/Lite。

调试适配器级别转换说明
将调试适配器连接到 MCU 硬件板时，请确保满足预设的条件，以避免任何硬件冲突。

产品使用说明

使用提供的连接器将 e-Link32 Pro/Lite 的 SWD 接口连接到目标 MCU。
确保调试适配器和目标 MCU 之间的电源连接正确。

使用适当的软件工具（如 e-Link32 Pro 用户指南或入门套件用户手册）进行编程和调试。

介绍

Holtek HT32 系列 MCU 基于 Arm® Cortex®-M 内核，内核集成了串行线调试 (SWD) 端口 SW-DP/SWJ-DP，使开发、编程和调试更加便捷。然而，在使用 SWD 进行硬件设计时，用户可能会遇到一些异常情况，从而影响项目开发。本应用说明为用户提供了全面的 SWD 接口问题故障排除指南，包括连接、通信和其他情况下可能出现的错误。本指南将帮助用户更轻松地使用 SWD 接口，节省开发时间，提高项目效率。

Holtek 推出了一款基于 Arm® CMSIS-DAP 参考设计开发的 USB 调试工具 e-Link32 Pro/Lite，通过将目标板连接到 PC 的 USB 端口，用户可以通过开发环境或编程工具通过 SWD 对目标 MCU 进行编程和调试。连接关系如下图所示。本文以 e-Link32 Pro/Lite 为例ample 介绍 SWD、常见错误消息和故障排除步骤。SWD 相关说明和调试信息也适用于常见的 USB 调试适配器，例如 ULINK2 或 J-Link。

缩写说明：

社会福利署： 串口线调试
SW-DP： 串行线调试端口
DP-SWJ: 串行线和 JTAG 调试端口
CMSIS： 通用微控制器软件接口标准
磷酸氢钙：调试访问端口
集成开发环境：集成开发环境

社署简介

SWD 是 Arm® Cortex-M® 系列 MCU 广泛使用的硬件接口，用于编程和调试。下面将以 Holtek e-Link32 Pro 和 e-Link32 Lite 为例进行说明。e-Link32 Pro 和 e-Link32 Lite 的架构大致相同，主要区别在于 e-Link32 Pro 支持 ICP 离线编程。下面简单介绍一下：

e-Link32 Pro：这是 Holtek 独立 USB 调试适配器，支持在线编程、离线编程和调试。有关详细信息，请参阅 e-Link32 Pro 用户指南。
e-Link32 Lite：这是 Holtek Starter Kit 内部 USB 调试适配器，无需额外连接即可直接在目标 MCU 上进行编程或调试。有关详细信息，请参阅 Starter Kit 用户手册。

SWD 引脚说明
有两个 SWD 通信引脚：

SWDIO（串行线数据输入/输出）： 用于调试适配器和目标 MCU 之间的调试信息传输和代码/数据编程的双向数据线。
SWCLK（串行线时钟）： 来自调试适配器的时钟信号，用于同步数据传输。

传统的联合测试行动组 (JTAG)接口需要4个连接引脚，而SWD只需要2个引脚就能进行通讯，因此SWD所需的引脚更少，使用起来也更方便。

连接说明/PCB设计
下图显示了 e-Link32 Pro/Lite 界面。

若用户需要自行设计板卡，建议预留一个 SWD 接口，如下图所示，SWD 接口必须包含目标 MCU 的 VDD、GND、SWDIO、SWCLK、nRST，然后才能通过此接口连接到 e-Link32 Pro/Lite 进行编程或调试。

调试适配器级别转换说明
由于 MCU 可能具有不同的工作电压tag在实际应用中，I/O逻辑卷tag电平也可能不同。e-Link32 Pro/Lite 提供 Level Shift 电路，以适应不同的音量tag如果 SWD 引脚 1 VCC 用作参考电压tage在上述电路中，则SWD引脚输入/输出电压tage-Link32 Pro/Lite 上的 e 可以根据目标 MCU 自动调整运行量tage，从而兼容不同的 MCU 硬件板设计。大多数调试适配器（如 ULINK2 或 J-Link）都有类似的设计。
从上面的描述可以看出，当调试适配器在预设条件下连接到 MCU 硬件板时，需要注意的是，MCU 硬件板会给调试适配器上的 SWD VCC 引脚供电，如下图所示。这意味着 MCU 硬件板必须单独连接电源，调试适配器上的 SWD VCC 引脚默认无电源输出。

e-Link32 Pro/Lite Pin 1 VCC 也可以设置为输出 3.3V 来为目标 MCU 硬件板供电。但是，务必注意电流和电源限制。有关详细信息，请参阅 e-Link32 Pro 用户指南。

检查调试适配器USB是否正确连接
当 e-Link32 Pro/Lite 与 PC 连接时，可以通过以下两种方法检查连接是否正确。

检查 e-Link1 Pro/Lite 的 D32 USB LED 是否保持亮起。
按“Win+R”键调出“运行”，输入“control Printers”运行，出现“Printers & Scanners”窗口后，点击“Devices”，在下拉菜单中找到“Other Devices”，查看是否有名为“CMSIS-DAP”或“Holtek CMSIS-DAP”的设备，如下图所示。需要注意的是，不同的电脑系统显示可能略有不同，用户可以参考此步骤查找并查看是否有此设备出现。

如果 USB 调试适配器无法连接到 PC，请参阅“故障排除步骤 2”。

Keil 调试设置
本节将以 e-Link32 Pro/Lite 为例ample 来说明 Keil 开发环境下的调试设置，使用以下步骤来逐步检查设置是否正确，首先点击“Project Options for Target”。

点击“实用程序”选项卡
勾选“使用调试驱动程序”
点击“调试”选项卡
使用“CMSIS-DAP 调试器”
勾选“启动时加载应用程序”
点击右侧的“设置”，打开“目标选项”对话框
如果调试适配器已成功连接到 PC，则会显示“Serial No”。如果没有，请参阅“故障排除步骤 2”

勾选“SWJ”并选择“SW”作为端口
如果调试适配器已成功连接到 MCU，SWDIO 表将显示“IDCODE”和“设备名称”。否则，请参阅“故障排除步骤 3”并从那里开始依次检查每个项目。
点击“Flash 下载”选项卡
下载功能选择“Erase Full Chip”或“Erase Sectors”，勾选“Program”和“Verify”

检查编程算法中是否存在HT32 Flash Loader。以下显示HT32 Flash Loader。
- HT32系列闪存
- HT32 系列闪存选项

如果 HT32 Flash Loader 不存在，点击“Add”手动添加。如果找不到 HT32 Flash Loader，请安装 Holtek DFP。点击“Project – Manage – Pack Installer…”找到 Holtek DFP 并安装。参考 Arm Developer web或者下载HT32 Firmware Library，在根目录下找到“Holtek.HT32_DFP.latest.pack”并安装。

IAR 调试设置
本节将以 e-Link32 Pro/Lite 为例amp以下说明IAR开发环境下的调试设定，请依下列步骤逐步检查设定是否正确，首先点选“Project → Options”。

点击“General Options → Target”，选择目标MCU为Device，若找不到对应的MCU，可从Holtek官网下载“HT32_IAR_Package_Vx.xxexe” web站点安装 IAR 支持包。
在“调试器”中选择“设置”选项卡，并选择“CMSIS DAP”作为驱动程序
在“CMSIS DAP”中选择“Interface”选项卡，并选择“SWD”作为接口

检查SWD是否正确连接
当以 Keil 为前任时ample，点击“Project → Options for Target”选择“Debug”选项卡，点击右侧的“Settings”。

如果 SWDIO 表中显示如下图所示的 IDCODE 和 Device Name，则表示 SWD 连接正确，否则如果出现错误，请参考“复位下连接”部分的说明，或参考故障排除步骤进行检查。

重置后连接
Connect Under Reset 是 MCU 内核和 SW-DP 的一个功能，用于在程序执行前暂停系统。如果程序行为导致 SWD 无法访问，用户可以使用此方法解决问题。SWD 无法访问的常见原因如下。

当选择 SWDIO/SWCLK 引脚共享功能具有其他功能（例如 GPIO）时，该 I/O 将不会用于 SWD 通信。
当 MCU 进入 Deep-Sleep 模式或 Power-Down 模式时，MCU 核心将会停止运作，因此无法通过 SWD 与 MCU 核心进行通讯以进行编程或除错。

使用 Keil 时请参考下方 Connect Under Reset 的设定。「Project」→「Options for Target」→「Debug」→点击「Settings」→Connect 方式选择「under Reset」，如下图。Keil 详细设定步骤请参考「Troubleshooting Step 9」。

常见错误消息

下表显示了 Keil 和 IAR 之间常见错误消息的摘要。

当调试适配器无法连接到PC时，请参考“故障排除步骤2”。

Keil – 消息“SWD/JTAG “通信失败”

当 SWD 通信失败时，表示调试适配器无法连接到 MCU。请从“故障排除步骤 3”开始逐一检查。

Keil – 消息“错误：Flash 下载失败 – “Cortex-Mx””

首先检查编译后的“Code Size + RO-data + RW-data Size”是否超出目标 MCU 规格。

检查Keil Programming Algorithm中的Flash Loader设置是否正确，具体请参考“Keil Debug Settings”章节。
检查页面擦除/编程或安全保护是否已启用。有关详细信息，请参阅“故障排除步骤 10 和步骤 11”。

Keil — 消息“无法加载闪存编程算法！”

检查调试适配器上的 VCC 和 GND 引脚是否与目标 MCU 的 VCC 和 GND 引脚相连。请参阅“故障排除步骤 4”和“步骤 5”。

Keil – 消息“Flash 超时。重置目标并重试。”

检查编译后的“Code Size + RO-data + RW-data Size”是否超出目标 MCU 规格。

IAR – 消息“严重错误：未找到探头”

当调试适配器未连接到PC时，请参阅“故障排除步骤2”和“步骤13”。

IAR – 消息“严重错误：无法连接到 CPU”

当 SWD 通信失败时，表示调试适配器无法连接到 MCU。以下列出了可能的原因：

“General Options”中的Device的目标MCU型号可能不正确，修改方法请参考“IAR Debug Settings”章节。

若 MCU 无法通过 SWD 响应主机，请从“故障排除步骤 3”开始逐一检查。

IAR — 消息“无法加载闪存加载程序：...”

检查调试适配器上的 VCC 和 GND 引脚是否与目标 MCU 的 VCC 和 GND 引脚相连。请参阅“故障排除步骤 4”和“步骤 5”。

故障排除

如果用户在使用SWD时遇到问题，请按照以下步骤按顺序进行检查。

系统是否连接了多个 USB 调试适配器？
如果系统中同时接入了多个 USB 调试适配器（如 e-Link32 Pro/Lite 或 ULINK2），则应移除这些适配器，只保留一组，避免多个调试适配器同时接入导致误判，用户也可在开发环境下选择特定连接的调试适配器。
检查调试适配器USB口是否连接成功？
如果 e-Link1 Pro/Lite 上的 D32 USB LED 不亮或在“打印机和扫描仪”中找不到相应的设备“CMSIS-DAP”，请尝试使用以下方法排除错误。
1. 重新插入 e-Link32 Pro/Lite USB 端口。
2. 检查USB线是否完好并能与PC通信。
3. 检查e-Link32 Pro/Lite USB接口是否松动。
4. 检查PC USB端口是否能正常工作或更换连接的USB端口。
5. 重新启动电脑并重新连接 USB 端口。
检查 SWDIO/SWCLK/nRST 引脚是否连接？
检查 MCU 的 SWDIO、SWCLK 和 nRST 引脚是否确实连接到调试适配器。检查电缆是否断裂或连接断开。如果使用 Holtek ESK32 Starter Kit，请确保板上的 Switch-S1 处于“On”状态。

检查SWDIO/SWCLK线是否太长？
将电线缩短至20cm以内。
检查SWDIO/SWCLK是否接有保护元件？
串行保护元件会造成SWD高速信号失真，因此必须降低SWD传输速率，调整传输速率如下：
- 基尔： “Project →Options for Target”选择“Debug”选项卡，点击“Settings”调整Max Clock，如下图。
- 爱尔兰审计署： 在“Project →Options”中点击“CMSIS DAP”，点击“Interface”选项卡，调整接口速度，如下图。
检查电源是否正常？
检查以下电源状况：
1. 检查所有GND引脚是否连接在一起，确保参考电压相同tage
2. 检查e-Link32 Lite Pro等调试适配器的电源是否正常（USB VBUS 5V）。
3. 检查目标板是否正确连接电源
4. 检查调试适配器上的 SWD Pin 1 VCC 是否由目标板供电。调试适配器上的 Pin 1 VCC 连接到目标 MCU 上的 VDD 引脚，并且应具有适当的电压tage.

检查Boot引脚设置是否正确？
如果烧写成功，但程序没有执行，请检查 BOOT 引脚是否被外部拉低，如果是，请移除该外部信号。上电或复位后，BOOT 引脚必须保持高电平，主 Flash 中的程序才能正常执行。BOOT 引脚位置或所需电平请参考 MCU Datasheet。
检查MCU是否将SWDIO/SWCLK引脚配置为GPIO或其他功能？
若 MCU 韧体将 SWDIO/SWCLK 脚位共用功能设定为其他用途 (例如 GPIO)，当程序执行至「AFIO 切换 SWDIO/SWCLK」时，MCU 将不再响应任何 SWD 通讯，让目标板呈现无法烧录的状态，此种情形可于 Reset 下设定 Connect 来恢复，请参考步骤 1 中方法一或方法二。
检查MCU是否进入省电模式？
如果 MCU 已通过固件进入 Deep-Sleep 模式或 Power-Down 模式，则无法通过 SWD 访问 MCU Cortex-M 内核中的寄存器，导致无法进行编程或调试。可参考以下两种方法恢复，主要原理是防止 Main Flash 中的固件运行，从而保证 SWD 通信正常运行。
1. 方法 1 – 设置重置下的连接
  以 Keil 为前任ampIDE 设置请参见“Project →Options for Target”，选择“Debug”选项卡，然后点击“Settings”。如下图所示，在 Reset 下选择 Connect，此时 IDE 就可以正常使用 SWD 烧录了。建议先将 Main Flash 中的固件擦除（擦除操作参考“Step 11”），以防止 SWDIO/SWCLK AFIO Switch 或固件进入省电模式。
2. 方法 2
  拉低 PA9 BOOT 引脚，重置或重新上电并执行 MCU Flash 擦除。擦除完成后，释放 PA9 引脚。有关如何通过 IDE 执行擦除的说明，请参阅步骤 11。
检查MCU是否开启了内存页擦除/写保护？
如果 MCU 启用了内存页擦除保护，则受保护的内存页无法被擦除或修改。在 SWD 页面擦除期间，当由于受保护的页面无法擦除而发生错误时，需要进行批量擦除操作来解决此问题。此时，MCU 内存将被批量擦除完全擦除并从内存保护中移除。有关详细信息，请参阅“步骤 11”。

检查MCU是否开启了安全保护？
如果 MCU 启用了安全保护，当 SWD 页擦除期间发生错误时，必须执行 Mass Erase 操作以擦除 Option Byte 以解除内存保护。Mass Erase 完成后，MCU 必须重置或重新上电。
→Keil：“闪存→擦除” 爱尔兰：“项目→下载→擦除内存”
检查编程完成后是否重置系统.
通过调试适配器更新程序后，必须触发 MCU 复位，系统才能启动程序。MCU 复位可以通过 nRST 引脚触发，也可以通过重新上电触发。
检查e-Link32 Pro/Lite固件是否是最新版本？
如果用户在完成上述故障排除步骤后仍然无法使用 SWD 进行编程或调试，建议将 e-Link32 Pro/Lite 固件更新到最新版本。从 Holtek 官方下载新的 e-Link32 Pro ICP 工具 web网站并点击“连接”。如果 e-Link32 Pro Lite 版本较旧，将自动弹出更新消息，然后点击“确定”以更新固件。

参考资料
更多信息请咨询盛群官方 web地点： https://www.holtek.com.

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常问问题

问：什么是 SWD？它与 J 有何不同？TAG?
A: SWD（串行线调试）是一个双引脚调试接口，与 JTAG，需要四个引脚进行通信。

问：如何将 SWD 接口连接到定制板？
A: 设计一个带有 5 针 SWD 连接器的电路板，其中包含 VDD、GND、SWDIO、SWCLK 和 nRST 引脚，以兼容 e-Link32 Pro/Lite。

文件/资源

HOLTEK e-Link32 Pro MCU调试适配器 [pdf] 用户指南
e-Link32 Pro、e-Link32 Lite、e-Link32 Pro MCU 调试适配器、e-Link32 Pro、MCU 调试适配器、调试适配器、适配器

参考

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